第十三章 土壤污染与防治
主要内容 (重点 )：
教学目标与要求：
教学方式与手段：
课时安排与进度：
1.土壤污染的概念
2.土壤污染物的来源及危害（重点）
3.土壤组成和性质对污染物毒性的影响（重点）
4.酸性沉降对土壤的影响 （重点）
5.土壤污染的防治
掌握土壤污染、土壤自净能力的概念；了解土
壤污染物的来源与危害特点；深入污染物在土
壤中的转化与影响因素；了解酸雨的危害、土
壤污染的治理原则。
幻灯，动画演示；举例分析；问卷调查；
课时数,4
第十三章 土壤污染与防治
?我国遭受不同程度污染的农田已达 1000万 hm2.粮食减产达
1.3× 1010kg;
?我国单位耕地面积化肥用量为世界平均用量的 2, 9倍,
?在我国北方地区,1 4个县市的 69个点位的调查表明,37个点
位的地下水ＮＯ - 3 含量已高达 50ｍｇ /Ｌ。
?1994年,我国农药的施用量已超过 2, 2× 1 0 5ｔ,占世界农药
总产量的十分之一。
?据估计,我国受农药污染的土地已达到 1,3× 1 0 8ｈｍ 2,
并非危言耸听：
?研究发现,施用的农药有 2 0 % -
70 %长期残留在土壤中 。残留农
药对土壤中的硝化细菌、根瘤菌
和根际微生物影响较大。
?其他如：
由于高交通量造成的道路两旁
土壤环境的多环芳烃及铅污染 ;
城市污水的农业利用及城市垃
圾、有毒废弃物的堆放、处置带
来的重金属及其他有毒物污染 ;
我国的土壤污染形势
局部地区有所改善,但总体形势比较严峻 。
防治土壤污染，保护土壤资源，
维持生态平衡，保护人类健康。
——— 实际上已成为突出的全球问题。
第一节 土壤污染的概念
一、土壤背景值
土壤背景值 在理论上应该是土壤在自然成土过程中，构
成土壤自身的化学元素的组成和含量。即未受人类活动
影响的土壤本身的化学元素组成和含量。
即严格按照土壤背景值研究方法所获得的尽可
能不受或少受人类活动影响的土壤化学元素的
原始含量。
土壤背景值的用途：
1、农田施肥；
2、土壤污染评价
3、计算土壤环境容量；
4、应用于医疗卫生；
二、土壤自净作用
土壤自净 是指进入土壤的污染物，
在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的
作用下，经过一系列的物理、化学及生
物化学反应过程，降低其浓度或改变其
形态，从而消除污染物毒性的现象。
物理自净
化学和物理化学自净
生物化学自净
三、土壤环境容量
环境容量 指的是在一定条件下环境对污染
物最大容纳量 。
土壤环境容量 被定义为：, 土壤环境单
元一定时限内遵循环境质量标准，既保
证农产品产量和生物学质量、同时也不
使环境污染时，土壤所能允许承纳的污
染物的最大数量或负荷量, 。
当土壤环境容量标准确定后, 可由下式获
得土壤的静容量：
Cso=M(Ci-Cbi)
元素
表 13-2 我国主土壤重金属临界含量
（ mg/kg）
土壤 Cd Pb As Ca
黑土 1.42 530 42 298
厌钙土 2.30 300 25 110
黄棕壤 0.30 586 51 99
砖红壤 0.63 243 45 80
赤红壤 0.46 287 38 45
红壤 0.56 345 47 104
潮土 0.64 366 35 104
紫色土
（中性）
0.74 430 11 110
?由人类的活动向土壤添加有害物质，此
时土壤即受到了污染。
?另一种是以特定的参照数据来加以判断
的，如以土壤背景值加二倍标准差为临
界值，如超过此值，则认为该土壤已被
污染。
?第三种定义是不但要看含量的增加，还
要看后果，即当加入土壤的污染物超过
土壤的自净能力，或污染物在土壤中积
累量超过土壤基准量，而给生态系统造
成了危害，此时才能被称为污染，
四、土壤污染的概念
第二节 土壤污染物的来源及危害
1、镉 （ Cd）
含量,土壤中 0.01～ 0.70 mg/kg，
平均 0.097mg/kg.
来源,冶炼厂 电镀厂 电池,磷肥
等
毒性,积蓄性，潜伏 10-30年，影
响植物对磷钾的吸收。
污染实例,日本的镉米事件。
病症,痛痛病。
一、无机污染物
2、铬（ Cr）
含量,我国土壤小于 80 mg/kg,一
般为 50～ 60 mg/kg。
污染源,炼钢厂、铬矿、电镀、鞣革、
颜料、合金、油漆、印染、胶印。
毒性,腐蚀皮肤、造血障碍等
污染实例,河北省文安县电镀村儿童发
铬的含量明显高与对照村，其体内免疫
蛋白的水平明显降低。
3、汞（ Hg）
含量,0.065mg/kg.（ n=4041)
污染源,金矿炼金，生产含汞制品的工厂，包括：
日光灯、体温计，血压表、气压计、整流器等，其
他如升汞、中药中的轻粉、红粉、制造雷管的雷汞
等
毒性,在心、脑中蓄积，导致神经损伤。
污染案例,闻名世界的, 水俣病, 。在日本九洲熊
本县水俣湾，曾发生, 海藻枯萎、鸟死猫疯，人群
耳聋，手指颤抖，精神错乱，瘫痪致死, 医生束手
无策的怪病，后经多年调查，才找到元凶 — 汞中毒。
20年间，水俣湾 3000余人染病,200多人丧命。
4、铜 (Cu)
含量,2～ 100mg/kg,平均 20-
30mg/kg。
污染源,铜矿，煤的燃烧、城市
污泥。含铜农药。印刷电路板厂。
毒性,影响光合作用，引起
缺铁；在人的肝脏积累。
污染实例,计算机主板厂。
5、铅（ Pb）
数量,2～ 200mg/kg，一般为 13～ 42mg/kg。
背景值 16ppm.
污染源,铅锌矿开采,含铅汽油、蓄电池、青
铜冶炼颜料、釉彩、涂料、医药、化学试剂等
毒性,影响光合作用，抑制养分吸收；贫血、
高血压、智力衰退等
污染实例,我国曾有用含铅的容器盛放食品和饮用
水而引起中毒的的事故。一些专家认为，用铅容器
盛放食品和饮用水使古罗马统治阶级中毒，加速了
他们的灭亡。
6、锌 (Zn）
数量,土壤中 10-300mg/kg。平均
100mg/kg。
污染源,电池、农业污泥、垃圾、农
药、铅锌矿、煤等
毒性,>50mg/kg时植物中毒。抑
制光合作用，失绿症。
污染实例,某电镀厂
7、砷（ As）
含量,0-195mg/kg,平均 9.36mg/kg.
污染源,有色金属开采和冶炼、土法炼砷、
含砷农药、磷肥、煤。
毒性,低浓度有刺激作用；高浓度茎叶
受害；皮肤癌。
污染实例,,砷污染饮水引起砷中毒报告,caj
某工厂生产磷肥和硫酸，由于将高砷磷矿石
放置在距水井（ 120m）附近（ 7m），导致
饮用水源污染，致使 1052人中毒。
8、氟（ F）
数量,50-3467mg/kg，平均 478mg/kg。
污染源：炼铝、炼钢、磷肥、含氟塑料等
毒性：使人、畜、植物中毒。氟斑牙、
大骨病等。
污染实例：我国报头地区曾发生国近 10万头
羊氟中毒，造成严重的经济损失。家蚕也对
氟比较敏感。
二、有机污染物
1、农药
2、三氯乙醛
3、油类
4、表面活性剂
三、固体废弃物
1、工业固体废弃物
2、城市垃圾
3、放射性物质
第三节 土壤组成和性质对污染物毒性
的影响
一, 土壤组成对污染物毒性的影响
（ 一 ） 粘粒矿物对污染物毒性的影响
粘粒矿物的吸附行为显著影响污染物在土壤
的活度和毒性 。
水溶态和交换态的重金属元素的毒性较大,
专性吸附态的重金属的毒性较小 。
一般土壤质地愈粘, 氧化含量越多, 土壤对
重金属的 专性吸附 作用越强, 重金属的毒性越小 。
（二）有机质对污染物毒性的影响
当土壤 pH上升时, 生成的络合物稳定性
增加 。
胡敏酸和富啡酸可以与金属离子形成可
溶性的和不可溶性的络合（螯合）物，主要
依赖于饱和度。
富啡酸金属离子络合物比胡敏酸金属络
合物的溶解度大。
静电吸附、络合作用 —— 含氧官能团。
二、土壤酸碱性对污染物毒性的影响
土壤溶液中的大多数金属元素（包括重金属）在酸性
条件下以游离态或水化离子态存在，毒性较大，而在
中、碱性条件下易生成难溶性氢氧化物沉淀，毒性大
为降低。
不同的 pH值条件下，重金属的形态也不同,pH的变化
可改变其吸附、沉淀、络合特性，也改变其毒性。
电荷形态、沉淀 — 融解、吸附 — 解吸、络合螯合等
三、土壤氧化还原状况对污染物毒性的影响
大多数有机氯农药在还原条件下才能加速代谢。
大多数重金属都亲硫，故在还原条件下易生产
成硫化物而降低其毒性，通气后其毒性增强。水
稻抽穗前淹水使 Cd转化为 CdS，可降低米中镉的数
量。
但在还原和酸性条件下，砷的毒性较强。铁、
锰氧化物可降低其毒性。
二氧化锰可氧化土壤中的三价铬，而有机质可
把六价的铬还原成三价铬。
分解 DDT适宜的 Eh
值为 0～－ 250mV,艾氏
剂也只有在 Eh<－ 120mV
时才快速降解 。
在通气良好和碱性土壤中，
Ca3(AsO4)2是最稳定的含砷矿物，其次是
Mn3(AsO4)2，后者在碱性和酸性环境中都
可能形成。
在还原和酸性（ pH<6）土壤中，
砷（ III）氧化物和砷硫化物是稳定的。在
还原性土壤溶液中,As(III)离子丰富存在。
砷气 AsH3只有在土壤溶液很酸，氧化还原
电位极低时才产生。 0
加入 氧化铁, 二氧化锰 的处理, 土壤
水溶性总砷比对照下降了 25％ 左右, As(III)
也从对照的 39.5%下降到 7％ 左右 。 这显然
是
① 外加的铁, 锰使土壤固定, 吸附砷的能
力增加, 水溶性砷就减少；
② Eh不同, As(III)％ 不同, 对水稻生长影
响不同 。 说明土壤氧化原还电位高和加入
铁锰物质有利于消除水稻砷害 。
第四节 酸性沉降对土壤的影响
酸性沉降 广义地包括所有 pH低于
5.6的雨, 雾, 雪, 露, 霜, 尘埃等物质 。
由于人类活动, 大气受到 SO2 和
NO2的污染, 使降水中含有过量 SO42-和
NO3_,pH下降到 5.6以下, 称为 酸雨 。
pH值小于 5.6以下的降雨，称谓 酸雨 。
据统计, 在欧洲和北美大约有 500－ 1000万
km2的地区遭受酸雨的危害 。
我国受酸雨危害的耕地面积约为 266.7万公顷 。
尤其是西南地区的酸雨危害较为严重 。
重庆地区酸雨的 pH年平均值都小于 4.6。 降水
中 SO42-沉降量, 城区达到 176kg/(hm2?a),远
远超过水体酸化的临界值 。 重庆除酸雨外,
大气 SO2浓度也很高, 全市水体年平均承受
SO2量为 433(kg?SO42-)/hm2。
土壤酸化的阶段：
第一段 （ pH>5.0） 为游离 CaCO3与交换性盐基缓冲控制带；
第二段（ pH4.0～ 5.0，以至于 pH3.0）为交换性盐基缓冲带,
第三段（ pH<4.0）主要为活性铝缓冲控制带。
一、土壤酸化的发展过程
土壤受酸雨淋洗的前期,pH值是上升而不是下降。
在土壤酸化过程中，首先是交换性盐 基的减少，其
次是 pH和 CEC的下降。
二、酸性沉降对土壤中铝的活化和溶出
酸雨对土壤的酸化导致铝的活化和释放。
当酸性溶液 pH<4.5时,土壤铝溶出量开始
增加，当 pH<4.0时，溶出量剧增，两者
呈反相关系。
Al(OH)2+和 Al(OH)2+对生物的毒性较大。
三、土壤对酸性沉降的缓冲能力
盐基饱和度为 20%～ 70%，并以 50%时曲线
斜率的大小作为衡量土壤对酸雨缓冲能力
土壤中粉粒和粘粒及有机质含量愈多，土壤盐
基饱和度愈高
土壤缓冲极限 pH大小作为衡量土壤对酸雨敏
感性的指标
酸性土壤对酸雨缓冲能力较持久的原因可能与
其富含铁、铝氧化物胶体有关。
四,酸性沉降物对土壤肥力的影响
城市或市郊土壤
一般不缺硫，而
边远地区会缺硫
少量的酸雨可其到增加土壤氮、硫营养的作用。
过量的酸雨导致土壤中的养分淋失。尤其是 NO3-
当土壤中交换性 Ca和 Mg低于 20%和 5%时，缺素
症 。
盐 基离子对酸雨的敏感性：
Ca> Mg>Na>K
土壤酸化降低钼的有效性 。
南方怕酸，北
方不怕酸。
五、酸性沉降对土壤微生物的影响
固氮菌, 硝化菌, 氨化菌对酸度极为敏感 。
酸化土壤对硝化细菌的抑制效应比氨化细菌
更强,
pH<4时硝化作用完全停止 。
pH小于 3.6的森林土壤已检测不出固氮菌的
活性 。
第五节 土壤污染的防治
一, 提高保护土壤资源的认识
深刻认识土壤健康的重要性；
土壤健康就是人类的健康！
被污染的土壤就是被破坏的自然资源。
就是对地球和人类的犯罪。
土壤污染的特点：
渐近性、长期性、隐蔽性和复杂性。 土壤污
染是人
类的活
动的恶
果
土壤污染是环境
污染的一部分，
与其他污染密切
相关
治理土壤污染的主要原则：
1、以防为主，且不要先污染后治理；
2、严格执法，依法管理各种土壤污染源的
排放；
3、实行清洁生产，减少污染物的产生；
4、建立先进的土壤污染监测、预测与评价
系统 ；
?打击地方保护主义，
?提高政策的决策水平，民主化和科学化。
?改变资源的经营与所有体制。
重金属污染特点
难移性
累积性
不可逆性
（一）重金属污染土壤的治理措施
1、施用改良剂
使用改良剂、抑制剂降低重金属的活性和毒性。
沉淀剂：石灰性物质、硫化物、磷酸盐等
吸附或抑制剂：膨润土或合成沸石等
二、土壤污染的防治措施
2、工程措施
①清洗法 EDTA 清洗治理 Cd污染。或表面活性剂。
清洗 1-2次,可使土壤中的 Cd含量下降 83%
（ EDTA 30kg/100m2 用量 )
② 电化法 美国路易斯安那州立大学出一种净化污
染土壤的 电化学方法 。
③ 客土法 通过参土、换土、去土、翻土等方法改
变土壤表层中进的含量。工程量大。
④ 其他如阴阳离子膜交换技术、热解吸法等
⑤调节土壤条件，改变重金属的形态和活性。
调节土壤水分状况，控制 Eh值。
3、生物修复技术
是利用某些动物或植物能够较较快地吸收土壤中的
重金属元素并把重金属从土壤中带走而达到净化土
壤的目的。
如蚯蚓或某些鼠类能吸收土壤的镉，降解某些农
药。
再如：羊齿类、铁角蕨类植物，对土壤镉的吸收率
可达 10%，连种几年可明显降低土壤中镉的含量。
矿山的复垦问题。
4、有机物（农药）污染土壤的防治措施。
① 增施有机肥料，提高土壤对农药的吸附量，
减轻农药对土壤的污染。
②调控土壤 pH和 Eh,加速农药的降解。
③少施或不施化学农药，提倡进行生物防治。
本章小结
一、名词
背景值 自净作用 土壤污染 酸雨 酸性沉降
二、思考题
1、什么叫土壤污染？土壤污染有哪些主要类型？
2、酸沉降对土壤肥力有何影响？
3、防治土壤污染的原则和措施有哪些？
主要内容 (重点 )：
教学目标与要求：
教学方式与手段：
课时安排与进度：
1.土壤污染的概念
2.土壤污染物的来源及危害（重点）
3.土壤组成和性质对污染物毒性的影响（重点）
4.酸性沉降对土壤的影响 （重点）
5.土壤污染的防治
掌握土壤污染、土壤自净能力的概念；了解土
壤污染物的来源与危害特点；深入污染物在土
壤中的转化与影响因素；了解酸雨的危害、土
壤污染的治理原则。
幻灯，动画演示；举例分析；问卷调查；
课时数,4
第十三章 土壤污染与防治
?我国遭受不同程度污染的农田已达 1000万 hm2.粮食减产达
1.3× 1010kg;
?我国单位耕地面积化肥用量为世界平均用量的 2, 9倍,
?在我国北方地区,1 4个县市的 69个点位的调查表明,37个点
位的地下水ＮＯ - 3 含量已高达 50ｍｇ /Ｌ。
?1994年,我国农药的施用量已超过 2, 2× 1 0 5ｔ,占世界农药
总产量的十分之一。
?据估计,我国受农药污染的土地已达到 1,3× 1 0 8ｈｍ 2,
并非危言耸听：
?研究发现,施用的农药有 2 0 % -
70 %长期残留在土壤中 。残留农
药对土壤中的硝化细菌、根瘤菌
和根际微生物影响较大。
?其他如：
由于高交通量造成的道路两旁
土壤环境的多环芳烃及铅污染 ;
城市污水的农业利用及城市垃
圾、有毒废弃物的堆放、处置带
来的重金属及其他有毒物污染 ;
我国的土壤污染形势
局部地区有所改善,但总体形势比较严峻 。
防治土壤污染，保护土壤资源，
维持生态平衡，保护人类健康。
——— 实际上已成为突出的全球问题。
第一节 土壤污染的概念
一、土壤背景值
土壤背景值 在理论上应该是土壤在自然成土过程中，构
成土壤自身的化学元素的组成和含量。即未受人类活动
影响的土壤本身的化学元素组成和含量。
即严格按照土壤背景值研究方法所获得的尽可
能不受或少受人类活动影响的土壤化学元素的
原始含量。
土壤背景值的用途：
1、农田施肥；
2、土壤污染评价
3、计算土壤环境容量；
4、应用于医疗卫生；
二、土壤自净作用
土壤自净 是指进入土壤的污染物，
在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的
作用下，经过一系列的物理、化学及生
物化学反应过程，降低其浓度或改变其
形态，从而消除污染物毒性的现象。
物理自净
化学和物理化学自净
生物化学自净
三、土壤环境容量
环境容量 指的是在一定条件下环境对污染
物最大容纳量 。
土壤环境容量 被定义为：, 土壤环境单
元一定时限内遵循环境质量标准，既保
证农产品产量和生物学质量、同时也不
使环境污染时，土壤所能允许承纳的污
染物的最大数量或负荷量, 。
当土壤环境容量标准确定后, 可由下式获
得土壤的静容量：
Cso=M(Ci-Cbi)
元素
表 13-2 我国主土壤重金属临界含量
（ mg/kg）
土壤 Cd Pb As Ca
黑土 1.42 530 42 298
厌钙土 2.30 300 25 110
黄棕壤 0.30 586 51 99
砖红壤 0.63 243 45 80
赤红壤 0.46 287 38 45
红壤 0.56 345 47 104
潮土 0.64 366 35 104
紫色土
（中性）
0.74 430 11 110
?由人类的活动向土壤添加有害物质，此
时土壤即受到了污染。
?另一种是以特定的参照数据来加以判断
的，如以土壤背景值加二倍标准差为临
界值，如超过此值，则认为该土壤已被
污染。
?第三种定义是不但要看含量的增加，还
要看后果，即当加入土壤的污染物超过
土壤的自净能力，或污染物在土壤中积
累量超过土壤基准量，而给生态系统造
成了危害，此时才能被称为污染，
四、土壤污染的概念
第二节 土壤污染物的来源及危害
1、镉 （ Cd）
含量,土壤中 0.01～ 0.70 mg/kg，
平均 0.097mg/kg.
来源,冶炼厂 电镀厂 电池,磷肥
等
毒性,积蓄性，潜伏 10-30年，影
响植物对磷钾的吸收。
污染实例,日本的镉米事件。
病症,痛痛病。
一、无机污染物
2、铬（ Cr）
含量,我国土壤小于 80 mg/kg,一
般为 50～ 60 mg/kg。
污染源,炼钢厂、铬矿、电镀、鞣革、
颜料、合金、油漆、印染、胶印。
毒性,腐蚀皮肤、造血障碍等
污染实例,河北省文安县电镀村儿童发
铬的含量明显高与对照村，其体内免疫
蛋白的水平明显降低。
3、汞（ Hg）
含量,0.065mg/kg.（ n=4041)
污染源,金矿炼金，生产含汞制品的工厂，包括：
日光灯、体温计，血压表、气压计、整流器等，其
他如升汞、中药中的轻粉、红粉、制造雷管的雷汞
等
毒性,在心、脑中蓄积，导致神经损伤。
污染案例,闻名世界的, 水俣病, 。在日本九洲熊
本县水俣湾，曾发生, 海藻枯萎、鸟死猫疯，人群
耳聋，手指颤抖，精神错乱，瘫痪致死, 医生束手
无策的怪病，后经多年调查，才找到元凶 — 汞中毒。
20年间，水俣湾 3000余人染病,200多人丧命。
4、铜 (Cu)
含量,2～ 100mg/kg,平均 20-
30mg/kg。
污染源,铜矿，煤的燃烧、城市
污泥。含铜农药。印刷电路板厂。
毒性,影响光合作用，引起
缺铁；在人的肝脏积累。
污染实例,计算机主板厂。
5、铅（ Pb）
数量,2～ 200mg/kg，一般为 13～ 42mg/kg。
背景值 16ppm.
污染源,铅锌矿开采,含铅汽油、蓄电池、青
铜冶炼颜料、釉彩、涂料、医药、化学试剂等
毒性,影响光合作用，抑制养分吸收；贫血、
高血压、智力衰退等
污染实例,我国曾有用含铅的容器盛放食品和饮用
水而引起中毒的的事故。一些专家认为，用铅容器
盛放食品和饮用水使古罗马统治阶级中毒，加速了
他们的灭亡。
6、锌 (Zn）
数量,土壤中 10-300mg/kg。平均
100mg/kg。
污染源,电池、农业污泥、垃圾、农
药、铅锌矿、煤等
毒性,>50mg/kg时植物中毒。抑
制光合作用，失绿症。
污染实例,某电镀厂
7、砷（ As）
含量,0-195mg/kg,平均 9.36mg/kg.
污染源,有色金属开采和冶炼、土法炼砷、
含砷农药、磷肥、煤。
毒性,低浓度有刺激作用；高浓度茎叶
受害；皮肤癌。
污染实例,,砷污染饮水引起砷中毒报告,caj
某工厂生产磷肥和硫酸，由于将高砷磷矿石
放置在距水井（ 120m）附近（ 7m），导致
饮用水源污染，致使 1052人中毒。
8、氟（ F）
数量,50-3467mg/kg，平均 478mg/kg。
污染源：炼铝、炼钢、磷肥、含氟塑料等
毒性：使人、畜、植物中毒。氟斑牙、
大骨病等。
污染实例：我国报头地区曾发生国近 10万头
羊氟中毒，造成严重的经济损失。家蚕也对
氟比较敏感。
二、有机污染物
1、农药
2、三氯乙醛
3、油类
4、表面活性剂
三、固体废弃物
1、工业固体废弃物
2、城市垃圾
3、放射性物质
第三节 土壤组成和性质对污染物毒性
的影响
一, 土壤组成对污染物毒性的影响
（ 一 ） 粘粒矿物对污染物毒性的影响
粘粒矿物的吸附行为显著影响污染物在土壤
的活度和毒性 。
水溶态和交换态的重金属元素的毒性较大,
专性吸附态的重金属的毒性较小 。
一般土壤质地愈粘, 氧化含量越多, 土壤对
重金属的 专性吸附 作用越强, 重金属的毒性越小 。
（二）有机质对污染物毒性的影响
当土壤 pH上升时, 生成的络合物稳定性
增加 。
胡敏酸和富啡酸可以与金属离子形成可
溶性的和不可溶性的络合（螯合）物，主要
依赖于饱和度。
富啡酸金属离子络合物比胡敏酸金属络
合物的溶解度大。
静电吸附、络合作用 —— 含氧官能团。
二、土壤酸碱性对污染物毒性的影响
土壤溶液中的大多数金属元素（包括重金属）在酸性
条件下以游离态或水化离子态存在，毒性较大，而在
中、碱性条件下易生成难溶性氢氧化物沉淀，毒性大
为降低。
不同的 pH值条件下，重金属的形态也不同,pH的变化
可改变其吸附、沉淀、络合特性，也改变其毒性。
电荷形态、沉淀 — 融解、吸附 — 解吸、络合螯合等
三、土壤氧化还原状况对污染物毒性的影响
大多数有机氯农药在还原条件下才能加速代谢。
大多数重金属都亲硫，故在还原条件下易生产
成硫化物而降低其毒性，通气后其毒性增强。水
稻抽穗前淹水使 Cd转化为 CdS，可降低米中镉的数
量。
但在还原和酸性条件下，砷的毒性较强。铁、
锰氧化物可降低其毒性。
二氧化锰可氧化土壤中的三价铬，而有机质可
把六价的铬还原成三价铬。
分解 DDT适宜的 Eh
值为 0～－ 250mV,艾氏
剂也只有在 Eh<－ 120mV
时才快速降解 。
在通气良好和碱性土壤中，
Ca3(AsO4)2是最稳定的含砷矿物，其次是
Mn3(AsO4)2，后者在碱性和酸性环境中都
可能形成。
在还原和酸性（ pH<6）土壤中，
砷（ III）氧化物和砷硫化物是稳定的。在
还原性土壤溶液中,As(III)离子丰富存在。
砷气 AsH3只有在土壤溶液很酸，氧化还原
电位极低时才产生。 0
加入 氧化铁, 二氧化锰 的处理, 土壤
水溶性总砷比对照下降了 25％ 左右, As(III)
也从对照的 39.5%下降到 7％ 左右 。 这显然
是
① 外加的铁, 锰使土壤固定, 吸附砷的能
力增加, 水溶性砷就减少；
② Eh不同, As(III)％ 不同, 对水稻生长影
响不同 。 说明土壤氧化原还电位高和加入
铁锰物质有利于消除水稻砷害 。
第四节 酸性沉降对土壤的影响
酸性沉降 广义地包括所有 pH低于
5.6的雨, 雾, 雪, 露, 霜, 尘埃等物质 。
由于人类活动, 大气受到 SO2 和
NO2的污染, 使降水中含有过量 SO42-和
NO3_,pH下降到 5.6以下, 称为 酸雨 。
pH值小于 5.6以下的降雨，称谓 酸雨 。
据统计, 在欧洲和北美大约有 500－ 1000万
km2的地区遭受酸雨的危害 。
我国受酸雨危害的耕地面积约为 266.7万公顷 。
尤其是西南地区的酸雨危害较为严重 。
重庆地区酸雨的 pH年平均值都小于 4.6。 降水
中 SO42-沉降量, 城区达到 176kg/(hm2?a),远
远超过水体酸化的临界值 。 重庆除酸雨外,
大气 SO2浓度也很高, 全市水体年平均承受
SO2量为 433(kg?SO42-)/hm2。
土壤酸化的阶段：
第一段 （ pH>5.0） 为游离 CaCO3与交换性盐基缓冲控制带；
第二段（ pH4.0～ 5.0，以至于 pH3.0）为交换性盐基缓冲带,
第三段（ pH<4.0）主要为活性铝缓冲控制带。
一、土壤酸化的发展过程
土壤受酸雨淋洗的前期,pH值是上升而不是下降。
在土壤酸化过程中，首先是交换性盐 基的减少，其
次是 pH和 CEC的下降。
二、酸性沉降对土壤中铝的活化和溶出
酸雨对土壤的酸化导致铝的活化和释放。
当酸性溶液 pH<4.5时,土壤铝溶出量开始
增加，当 pH<4.0时，溶出量剧增，两者
呈反相关系。
Al(OH)2+和 Al(OH)2+对生物的毒性较大。
三、土壤对酸性沉降的缓冲能力
盐基饱和度为 20%～ 70%，并以 50%时曲线
斜率的大小作为衡量土壤对酸雨缓冲能力
土壤中粉粒和粘粒及有机质含量愈多，土壤盐
基饱和度愈高
土壤缓冲极限 pH大小作为衡量土壤对酸雨敏
感性的指标
酸性土壤对酸雨缓冲能力较持久的原因可能与
其富含铁、铝氧化物胶体有关。
四,酸性沉降物对土壤肥力的影响
城市或市郊土壤
一般不缺硫，而
边远地区会缺硫
少量的酸雨可其到增加土壤氮、硫营养的作用。
过量的酸雨导致土壤中的养分淋失。尤其是 NO3-
当土壤中交换性 Ca和 Mg低于 20%和 5%时，缺素
症 。
盐 基离子对酸雨的敏感性：
Ca> Mg>Na>K
土壤酸化降低钼的有效性 。
南方怕酸，北
方不怕酸。
五、酸性沉降对土壤微生物的影响
固氮菌, 硝化菌, 氨化菌对酸度极为敏感 。
酸化土壤对硝化细菌的抑制效应比氨化细菌
更强,
pH<4时硝化作用完全停止 。
pH小于 3.6的森林土壤已检测不出固氮菌的
活性 。
第五节 土壤污染的防治
一, 提高保护土壤资源的认识
深刻认识土壤健康的重要性；
土壤健康就是人类的健康！
被污染的土壤就是被破坏的自然资源。
就是对地球和人类的犯罪。
土壤污染的特点：
渐近性、长期性、隐蔽性和复杂性。 土壤污
染是人
类的活
动的恶
果
土壤污染是环境
污染的一部分，
与其他污染密切
相关
治理土壤污染的主要原则：
1、以防为主，且不要先污染后治理；
2、严格执法，依法管理各种土壤污染源的
排放；
3、实行清洁生产，减少污染物的产生；
4、建立先进的土壤污染监测、预测与评价
系统 ；
?打击地方保护主义，
?提高政策的决策水平，民主化和科学化。
?改变资源的经营与所有体制。
重金属污染特点
难移性
累积性
不可逆性
（一）重金属污染土壤的治理措施
1、施用改良剂
使用改良剂、抑制剂降低重金属的活性和毒性。
沉淀剂：石灰性物质、硫化物、磷酸盐等
吸附或抑制剂：膨润土或合成沸石等
二、土壤污染的防治措施
2、工程措施
①清洗法 EDTA 清洗治理 Cd污染。或表面活性剂。
清洗 1-2次,可使土壤中的 Cd含量下降 83%
（ EDTA 30kg/100m2 用量 )
② 电化法 美国路易斯安那州立大学出一种净化污
染土壤的 电化学方法 。
③ 客土法 通过参土、换土、去土、翻土等方法改
变土壤表层中进的含量。工程量大。
④ 其他如阴阳离子膜交换技术、热解吸法等
⑤调节土壤条件，改变重金属的形态和活性。
调节土壤水分状况，控制 Eh值。
3、生物修复技术
是利用某些动物或植物能够较较快地吸收土壤中的
重金属元素并把重金属从土壤中带走而达到净化土
壤的目的。
如蚯蚓或某些鼠类能吸收土壤的镉，降解某些农
药。
再如：羊齿类、铁角蕨类植物，对土壤镉的吸收率
可达 10%，连种几年可明显降低土壤中镉的含量。
矿山的复垦问题。
4、有机物（农药）污染土壤的防治措施。
① 增施有机肥料，提高土壤对农药的吸附量，
减轻农药对土壤的污染。
②调控土壤 pH和 Eh,加速农药的降解。
③少施或不施化学农药，提倡进行生物防治。
本章小结
一、名词
背景值 自净作用 土壤污染 酸雨 酸性沉降
二、思考题
1、什么叫土壤污染？土壤污染有哪些主要类型？
2、酸沉降对土壤肥力有何影响？
3、防治土壤污染的原则和措施有哪些？
